特种加工1-4章练习题

一、填空题、单选题1.__特种加工______是指传统的切削加工以外的加工方法2.电火花加工设备主要由____主轴头、_床身____、__立柱____、____工作台_________、__工作液槽___________等部分组成。3.电场强度与电压成__正比__，与距离成__反比__，即随着极间电压的升高或极间距离的减小，极间电场强度将随着__增大____。5.在电火花加工中，通常把工件接脉冲电源的正极时，称为“__正极性____”加工；反之工件接脉冲电源的负极时，称为“__负极性____”加工。1.电火花线切割加工是在_电火花加工_________________基础上产生的。2.电火花线切割加工机床分为____往复高速走丝电脑火花线切机床_（WEDM-HS)________和_单向低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS)______________机床。.在电化学加工中，利用阳极溶解来进行加工的有__电解加工_____、_电解抛光________等。9.在电化学加工中，利用阴极沉积进行加工的有_电镀___、_涂镀____、__电铸___等。10.在电化学加工中，利用复合进行加工的有__电解磨削______、___电化学阳极机械加工_______、__电化学阳极_机械加工_____复合加工等最常用的中性盐溶液有__Nacl_电解液__、NaNo3电解液_____、Naclo3_电解液______三种。17.NaNO3电解液是__钝化型____电解液。18.NaClO3电解液是_强氧化型______电解液。二、简答题1.特种加工的分类答：电火花加工（电火花成形加工、电火花线切割加工），电化学加工（电解加工、电解磨削、电解研磨、电铸、涂镀），激光加工（激光切割、打孔、激光打标记、激光处理、表面改性），电子束加工（切割、打孔、焊接），离子束加工（蚀刻、镀覆、注入），等离子弧加工（切割、喷镀），超声加工（切割、打孔、雕刻），化学加工（化学铣削、化学抛光、光刻），快速成形（液相固化法、粉末烧结法、纸片叠层法、熔丝堆积法）。2.特种加工与传统切削加工的不同点答：(1)不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除金属材料。2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光、电子束等加工时甚至没有成形的工具。(3)加工过程中工具和工件之间不存在显著地机械切削力，如电火花、线切割、电解加工工具与工件不接触。3.什么是特种加工答：用软的工具加工硬的材料，不仅用机械能而且还采用电、化学、光、声等能量来进行加工，统称为特种加工。1、电火花加工的原理答：电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。2、电蚀现象答：电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部融化、气化而被蚀除掉，形成放电凹坑。3、电火花加工的特点及其应用答：主要优点：（1）适合于任何难切削导电材料的加工由于加工中材料的去除是靠放电时的电热作用实现的，材料的加工性主要取决于材料的导电性及其热学特性，而几乎与其力学性能无光。（2）可以加工特殊及复杂形状的零件由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工宏观的切削力，因此适于加工低刚度工件及作微细加工。由于可以简单的奖工具电极的形状复制到工件上，因此特别适用于复杂表面形状工件的加工。局限性：（1）主要用于加工金属及导电材料，但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。（2）一般加工速度较慢（3）存在电极损耗应用：应用领域日益扩大，目前已广泛用于机械、宇航、航空、电子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车、拖拉机、轻工等行业，以解决难加工导电材料及复杂形状零件的加工问题。加工范围已达到小至几微米的小轴、孔、缝，大到几米的超大型模具和零件。4、电火花加工的微观物理过程大致可分为哪四个连续的阶段答：极间介质的电离、击穿，形成放电通道;介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离；1.线切割的工作原理利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极，利用数控技术对工件进行脉冲火花放电、“以不变应万变”切割成形，可切割成各种二维、三维多维表面。2.线切割加工的特点(1)线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。单个脉冲也有多种形式的放电状态。(2)可以加工硬质合金等一切导电材料。(3)由于电极工具是直径较小的细丝，故脉冲宽度，平均电流不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精正极电火花加工，工件常接，脉冲电源正极。(4)采用水货水基工作液，不会引起火，实现安全无人运转，但引起电解电流。(5)一般没有稳定电弧放电状态。(6)工件与电极之间存在“疏松接触”式轻压放电现象。(7)省掉了成形的工具电极，降低制造费用，缩短生产准备时间。(8)电极丝比较细，可以加工微细异形孔、窄缝合复杂形状的工件。(9)由于采用移动的常电极丝进行加工，是单位长度电极丝的损耗较少，低加工精度的影响比较小。3、用3B编程方法编写下图的加工程序。1、电化学加工按作用原理分为哪几大类，举例说明？电化学加工按其作用原理分为三大类。（1）利用电化学阳极溶解来进行加工，主要有电解加工、电解抛光等；（2）利用电化学阴极沉积、涂覆进行加工，主要有电镀、涂镀、电铸等；（3）利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学符合加工工艺，目前主要有电化学加工与机械加工相结合如电解磨削、电化学阳极机械加工，还包含有电火花放电作用。2、电解加工的优点（1）加工范围广，不受金属材料本身力学性能的限制；（2）电解加工的生产率较高，约为电火花加工的5-10倍；（3）可以达到较好的表面粗糙度（RA1.25-0.2um)和0.1mm左右的平均加工精度；（4）由于加工中不存在机械切削力，所以不会产生由切削力所引起的残余应力和变形，没有飞边毛刺；（5）加工过程中阴极工具不会损耗，可长期使用；3、对电解液的基本要求（1）具有足够的蚀除速度即生产率要高，这就要求电解质在溶液中有较高的溶解度和离解度，具有很高的电导率。（2）具有较高的加工精度和表面质量产生放电反应而沉积到阴极工具上，以免改变工具的形状和尺寸。当加工精度和表面质量要求较高时，应选择杂散腐蚀小的钝化型电解液。（3）阳极反应的最终产物应是不溶性的化合物这主要是便于处理，且不会使阳极溶解下来的金属阳离子在阴极上沉积，通常被加工工件的主要组成元素的氢氧化物大都难溶于中性盐溶液。4、NaCl电解液特点含有活性氯离子，阳极工件表面不易形成钝化膜，因此具有较大的蚀除速度，没有或很少有析氧等副反应，电流效率高，加工表面粗糙度也小。Nacl是强电解质，在水溶液中几乎完全电离，导电能力强，而且适用范围广，价格便宜，货源充裕，是应用组广泛地电解液。Nacl电解液的蚀除速度高，但其杂散腐蚀也严重，故复制精度较差。Nacl电解液的质量分数常在20%以内，一般为14%-18%，当要求较高的复制精度时，可采用较低的质量分数（5%-10%),以减少杂散腐蚀。常用的电解温度为25-35度，但加工钛合金时，必须在40度以上。5、中极磨削法当电流密度一定时，通过的电量与导电面积成正比。阴极和工件的接触面积越大，通过的电量越多，单位时间内金属的去除率越大。因此，应尽可能增加两极之间的导电面积，以达到提高生产率的目的。当磨削外圆时，工件和砂轮之间的接触面积较小，为此采用“中极法”，在普通砂轮之外再附加一个中间电极作为阴极，工件接正极，砂轮不导电，电解作用在中间电极和工件之间进行，砂轮只起刮除钝化膜的作用，从而大大增加了导电面积，提高生产效率。